CN1923325B - 游戏系统 - Google Patents

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Abstract

第一控制器包括第一操作数据产生部，其用于根据包括于第一控制器中的第一控制器体的运动产生第一操作数据。第二控制器包括第二操作数据产生部，其用于根据由一个玩家所执行的方向输入操作产生第二操作数据。游戏装置包括：游戏过程装置、显示过程装置和指定坐标确定装置。第一控制器包括图像拾取部，该图像拾取部固定到第一控制器体，并且可操作为从第一控制器体沿预定方向获取周边的图像，第一操作数据包括图像拾取部所获取的图像或使图像拾取部所获取图像经历预定计算的结果。指定坐标确定装置根据所获取的图像中预定成像目标的位置的移动，从预定位置改变指定坐标的位置，由此确定指定坐标。

Description

游戏系统
相关申请的交叉参考
日本专利申请第2005-249265的公开通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及一种游戏系统和一种其上存储有游戏程序的存储介质，更具体地，涉及一种使用两个控制器来控制的游戏系统和一种其上存储有游戏程序的存储介质。
背景技术
例如，日本公开专利公布第2004-313492(在下文中，称作专利文件1)公开了一种控制单元分别由玩家的双手抓持以便玩游戏的控制器。
公开于专利文件1中的所述控制器包括由玩家的右手抓持的R单元和由玩家的左手抓持的L单元。R单元和L单元在其壳体的顶部表面和侧面各具有操作按钮和杆。R单元和L单元可以物理地相互耦合，以便用作组合控制器。
然而，公开于专利文件1中的所述控制器通过简单地将常规游戏装置控制器分成右和左单元来构造。就是说，在玩家分别通过他或她的右手和左手抓持R单元和L单元时，尽管玩家可以将他或她的右手和左手放在任何地方，但玩家不能更加灵活地控制所述控制器本身。例如，不但所述组合控制器，而且分成右和左单元的游戏装置控制器也不能实现新的操作。
此外，在使用所述控制器来玩的射击游戏中，杆通常用来移动射击目标。在这种情况下，在实际空间中，杆在所述控制器上要倾斜的方向与射击目标在屏幕上要移动的方向不同，从而，使直觉地识别操作方向变得困难。因此，每一个玩家各不相同地识别杆要倾斜的方向和射击目标在屏幕上要移动的方向之间的对应。因此，不得不提供一种“反转”模式，以便使每一个玩家能够设置他或她想要的方向。此外，所述组合控制器的两个杆可移动的相应方向在所述控制器上是共面的。因而，当要分开控制被允许沿着虚拟游戏空间的深度方向移动的角色和在显示区域中的平面上移动的目标时，所述组合控制器由于使用者不能容易地识别方向而不适合。而且，由于R单元和L单元总是分别分配给右手和左手，基于每一个玩家的优势手来设置操作是困难的。
此外，在角色扮演游戏等游戏中，在游戏期间有时需要菜单选择。这时，在使用所述控制器来玩的游戏中，通过使用方向键等进行输入，选择项一个接一个地改变，由此，执行所述菜单选择要花长的时间。因此，实时玩游戏时，玩家不能在从菜单中选择选择项的同时控制玩家角色，由此，有时在游戏中失败。此外，为了改变角色的面对方向，诸如杆的操作部必须保持倾斜，由此阻止了迅速改变角色的面对方向。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种游戏系统，其可通过使用多个控制器来实现具有提高的灵活性的新操作，以及一种具有其上所存储的游戏程序的存储介质。
本发明具有用来实现上述目的的以下特征。括号中的参考数字，步骤编号等指示与以下描述的实施例的对应以帮助理解本发明，并非意在以任何方式限制本发明的范围。
本发明的第一个方面涉及一种游戏系统(1)，其包括第一控制器(70)，第二控制器(76)和游戏装置(3)。所述游戏装置执行预定游戏程序，以使显示设备(2)在显示区域上显示二维虚拟游戏世界和三维虚拟游戏世界之一。第一控制器包括第一操作数据产生部(74，701)。第一操作数据产生部根据包括在第一控制器中的第一控制器体的运动产生第一操作数据(Da1，Da2，Da5)。第二控制器包括第二操作数据产生部(78)。第二操作数据产生部根据由玩家执行的方向输入操作产生第二操作数据(Da3)。游戏装置包括游戏过程装置(S52到S56)和显示过程装置(S57)。所述游戏过程装置获得第一操作数据和第二操作数据并且根据所获得的操作数据使虚拟游戏世界经历预定游戏过程。显示过程装置使显示设备在显示区域上显示已经历所述游戏过程的虚拟游戏世界的图像。
在基于第一方面的第二方面中，所述游戏过程装置包括指定坐标确定装置(S53)。基于第一操作数据，指定坐标确定装置将表示在所述显示设备的显示区域中的预定坐标确定为指定坐标(Dc3)。所述游戏过程装置通过使用指定坐标和第二操作数据执行预定计算来执行所述游戏过程。
在基于第二方面的第三方面中，第一控制器包括图像拾取部(74)。该图像拾取部固定到第一控制器体，并且可操作为从第一控制器体沿预定方向获取周边的图像。第一操作数据包括选自所述图像拾取部所获取的图像以及使所述图像拾取部所获取的所述图像经历预定计算的结果(Da1，Da2)的一个。根据所获取的图像中预定成像目标(8)的位置的移动，指定坐标确定装置从预定位置改变指定坐标的位置，因此确定指定坐标。
在基于第二方面的第四方面中，第一控制器包括加速度传感器(701)。第一操作数据包括由所述加速度传感器输出的加速度数据(Da5)。根据所述加速度数据，指定坐标确定装置从预定位置改变指定坐标的位置，因此确定指定坐标。
在基于第二方面的第五方面中，所述游戏过程装置在三维游戏虚拟空间(S)中，计算对应于指定坐标的三维指定坐标，并且使用所述三维指定坐标执行包括计算的所述游戏过程。所述显示过程装置在所述显示设备的显示区域上显示通过所述游戏过程装置执行的所述游戏过程所获得的所述三维虚拟游戏空间。
在基于第五方面的第六方面中，根据第二操作数据，游戏过程装置改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色(P)的位置坐标、虚拟相机(C)的位置坐标和所述虚拟相机的方向矢量的至少一个。
在基于第五方面的第七方面中，所述游戏过程装置使位于三维指定坐标的对象(E)经历预定过程。
在基于第二方面的第八方面中，所述游戏过程装置将预定对象(T)设置在对应于指定坐标的位置。
在基于第七方面的第九方面中，根据第二操作数据，游戏过程装置改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标，虚拟相机的位置坐标，和所述虚拟相机的方向矢量的至少一个。
在基于第二方面的第十方面中，游戏过程装置产生所述虚拟游戏世界，其至少包括用于允许玩家从多个选择项(M1到M7)中选择的菜单区域。所述游戏过程装置执行用于选择在所述显示区域中包括指定坐标的位置(Cs)所显示的选择项的过程。
在基于第十方面的第十一方面中，根据第二操作数据，所述游戏过程装置改变选择虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标，虚拟相机的位置坐标，和所述虚拟相机的方向矢量的至少一个。
在基于第五方面的第十二方面中，所述游戏过程装置改变虚拟相机的方向，以便使所述虚拟相机的视点与所述三维指定坐标重合。
在基于第十二方面的第十三方面中，根据第二操作数据，游戏过程装置改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标和所述虚拟相机的位置坐标的至少一个。
在基于第一方面的第十四方面中，所述游戏过程装置使第一操作数据根据第一控制器运动而变化的量经历预定计算，确定所述显示区域的坐标系统中的预定运动矢量，并且根据所述运动矢量改变虚拟相机的方向以使三维虚拟游戏空间中的所述虚拟相机的视点在所述显示区域上移动。在所述显示设备的显示区域上，所述显示过程装置显示通过所述游戏过程装置所执行的所述游戏过程来获得的所述三维虚拟游戏空间。
在基于第十四方面的第十五方面中，根据第二操作数据，游戏过程装置改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标和所述虚拟相机的位置坐标的至少一个。
本发明的第十六方面涉及一种存储介质，在其上存储有游戏装置的计算机(30)可执行的游戏程序。所述游戏装置根据包括于第一控制器中的第一控制器体的运动获得第一操作数据，并基于提供到第二控制器的方向输入操作获得第二操作数据。所述游戏程序使所述计算机执行游戏过程步骤(S52到S56)和显示过程步骤(S57)。所述游戏过程步骤获得第一操作数据和第二操作数据，并且根据所获得的操作数据使二维虚拟游戏世界和三维虚拟游戏世界中的一个经历预定游戏过程。所述显示过程步骤使显示设备在显示区域上显示已经经历由所述计算机执行的所述游戏过程的所述虚拟游戏世界的图像。
在基于第十六方面的第十七方面中，所述游戏过程步骤包括指定坐标确定步骤(S53)。指定坐标确定步骤确定基于第一操作数据将表示在所述显示设备的所述显示区域中的预定坐标确定为指定坐标。所述游戏过程步骤包括，通过使用指定坐标和第二操作数据执行预定计算来执行所述游戏过程的步骤。
在基于第十七方面的第十八方面中，第一操作数据包括选自图像和使所述图像经历预定计算的结果的一个。指定坐标确定步骤包括，确定所述图像中预定主体(subject)的位置移动的步骤，以及通过根据所确定的移动从预定位置改变指定坐标的位置来确定新指定坐标的步骤。
在基于第十七方面的第十九方面中，第一操作数据包括由第一控制器的加速度传感器输出的加速度数据。指定坐标确定步骤包括，通过根据所述加速度数据从预定位置改变指定坐标的位置来确定新指定坐标的步骤。
在基于第十七方面的第二十方面中，所述游戏过程步骤包括，在三维虚拟游戏空间中，计算对应于指定坐标的三维指定坐标的步骤，以及使用所述三维指定坐标来执行包括计算的所述游戏过程的步骤。所述显示过程步骤包括，在所述显示设备的所述显示区域上显示通过由所述游戏过程步骤所执行的所述游戏过程而获得的所述三维虚拟游戏空间的步骤。
在基于第二十方面的第二十一方面中，所述游戏过程步骤包括，根据第二操作数据，改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标、虚拟相机的位置坐标和所述虚拟相机的方向矢量的至少一个的步骤。
在基于第二十方面的第二十二方面中，所述游戏过程步骤包括确定位于所述三维指定坐标的对象的步骤，和使所述对象经历预定过程的步骤。
在基于第十七方面的第二十三方面中，所述游戏过程步骤包括将预定对象设置在对应于指定坐标的位置的步骤。
在基于第二十三方面的第二十四方面中，所述游戏过程步骤包括，根据第二操作数据，改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标、虚拟相机的位置坐标和所述虚拟相机的方向矢量的至少一个的步骤。
在基于第十七方面的第二十五方面中，所述游戏过程步骤包括产生所述虚拟游戏世界的步骤，所述虚拟游戏世界至少包括用于允许玩家从多个选择项中选择的菜单区域，以及执行用于选择在所述显示区域中包括指定坐标的位置所显示的选择项的过程的步骤。
在基于第二十五方面的第二十六方面中，所述游戏过程步骤包括，根据第二操作数据，改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标，虚拟相机的位置坐标，和所述虚拟相机的方向矢量的至少一个的步骤。
在基于第二十方面的第二十七方面中，游戏过程步骤包括，改变虚拟相机的方向，以便使所述虚拟相机的视点与所述三维的指定坐标重合的步骤。
在基于第二十七方面的第二十八方面中，所述游戏过程步骤包括，根据第二操作数据，改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标和虚拟相机的位置坐标的至少一个的步骤。
在基于第十六方面的第二十九方面中，所述游戏过程步骤包括：使第一操作数据根据第一控制器的运动而变化的量经历预定计算的步骤；确定所述显示区域的坐标系统中的预定运动矢量的步骤；以及根据所述运动矢量改变虚拟相机的方向，以便使三维虚拟游戏空间中的所述虚拟相机的视点在所述显示区域上移动的步骤。所述显示过程步骤包括，在所述显示设备的显示区域上显示所述三维虚拟游戏空间的步骤，该三维虚拟游戏空间通过由所述游戏过程步骤所执行的所述游戏过程来获得。
在基于第二十九方面的第三十方面中，所述游戏过程步骤包括，根据第二操作数据，改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标和虚拟相机的位置坐标的至少一个。
根据第一方面，第一控制器据根据包括于第一控制器中的第一控制器体的运动产生操作数据，并且第二控制器根据方向输入操作产生操作数据。因此，当这些游戏控制器被用于游戏时，玩家可以在移动一只手的同时像在常规控制器的情况下用另一只手的手指进行输入。就是说，玩家可以使他或她的右手和左手执行相应的分开的操作，从而提供不能常规地执行的新操作。
根据第二方面，指定坐标根据基于所述控制器体的运动的信号而表示在显示设备的显示区域上，由此，可执行即时施加到显示屏幕的操作输入，并且实现了具有较高灵活性的输入。
根据第三方面，由紧固到第一控制器的图像拾取部所获取的图像或从所获取的图像获得的信息可以被用作操作数据。例如，第一控制器关于所述成像目标的方向和位置可以被检测，由此，可以根据所述控制器的方向和位置来执行游戏操作。
根据第四方面，使用了加速度传感器，从而减少了第一操作数据产生部的成本。
根据第五方面，在具有所显示的三维虚拟游戏空间的游戏中，可以根据基于所述控制器体的运动的信号在所述虚拟游戏空间中设置指定坐标。
根据第七方面，可以实现用于影响位于指定坐标的对象的游戏过程，所述指定坐标从基于所述控制器体的运动的信号获得(例如，射击定位于所述指定坐标的对象)。
根据第八方面，可以实现用于将对象(例如，目标指针)设置在指定坐标的位置的游戏过程，所述指定坐标从基于所述控制器体的运动的信号获得。
根据第十方面，玩家可以用一只手直接选取一项，从而减少时间损失并提供具有较高灵活性的操作。
根据第六，第九，和第十一方面，当以一只手执行根据所述控制器体的运动即时施加到显示屏幕的操作输入时，方向输入操作用另一只手执行，从而实现了具有广泛变化的操作。例如，玩家可以分别执行方向指示操作和使用不同的控制器指定游戏空间的位置的操作，并且因此一个操作不会影响另一个，且两个方向指示操作可以稳定地执行。此外，玩家可以基于他或她的优势手使用所述两个控制器。此外，例如，当玩家使用一个控制器用于指示玩家角色等移动时，所述玩家可以观察待用另一个控制器指定的位置。此外，例如，当玩家用一只手控制角色等等时，玩家可以用另一只手直接选取一项，从而减少时间损失并提供具有较高灵活性的操作。
根据第十二和第十四方面，视点根据基于所述控制器体的运动的操作输入来移动，由此，在必要时能够实现快速方向改变，输入可以直觉地执行，并且“反转”模式可以去除。
根据第十三和第十五方面，当玩家可以使用一个控制器指示玩家角色，虚拟相机等移动时，玩家可以观察待用另一个控制器指定的位置。
根据本发明，通过由所述游戏装置的计算机执行存储于所述存储介质上的游戏程序，具有存储于其上的游戏程序的所述存储介质可以实现与前述游戏系统相同的效果。
本发明的第三十一方面涉及一种游戏系统，包括：第一控制器；第二控制器；以及游戏装置，用于执行预定游戏程序，以使显示设备在显示区域上显示二维虚拟游戏世界和三维虚拟游戏世界中的一个。其中，第一控制器包括用于根据包括于第一控制器中的第一控制器体的运动产生第一操作数据的第一操作数据产生部；第二控制器包括用于根据由玩家所执行的方向输入操作产生第二操作数据的第二操作数据产生部；并且所述游戏装置包括游戏过程装置以及显示过程装置，游戏过程装置用于获得第一操作数据和第二操作数据，并根据所获得的操作数据使所述虚拟游戏世界经历预定游戏过程，其中，所述游戏过程装置包括指定坐标确定装置，用于基于第一操作数据将表示在所述显示设备的所述显示区域中的预定坐标确定为指定坐标，所述游戏过程装置通过使用所述指定坐标和第二操作数据执行预定计算来执行所述游戏过程，显示过程装置用于使所述显示设备在所述显示区域上显示已经经历所述游戏过程的所述虚拟游戏世界的图像。其特征在于，第一控制器包括图像拾取部，该图像拾取部固定到第一控制器体，并且可操作为从第一控制器体沿预定方向获取周边的图像，第一操作数据包括选自所述图像拾取部所获取的图像以及使所述图像拾取部所获取所述图像经历预定计算的结果所组成的组中的一个，以及指定坐标确定装置根据所获取的图像中预定成像目标的位置的移动，从预定位置改变指定坐标的位置，由此确定所述指定坐标。
在基于第三十一方面的第三十二方面中，第一控制器包括加速度传感器，第一操作数据包括由所述加速度传感器输出的加速度数据，以及指定坐标确定装置根据所述加速度数据从预定位置改变指定坐标的位置，由此确定所述指定坐标。
在基于第三十一方面的第三十三方面中，所述游戏过程装置在三维游戏虚拟空间中，计算对应于所述指定坐标的三维指定坐标，并且使用所述三维指定坐标执行包括计算的所述游戏过程，以及所述显示过程装置在所述显示设备的显示区域上显示通过所述游戏过程装置执行的所述游戏过程所获得的所述三维虚拟游戏空间。
在基于第三十三方面的第三十四方面中，根据第二操作数据，游戏过程装置改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标、虚拟相机的位置坐标和所述虚拟相机的方向矢量所组成的组中的至少一个。
在基于第三十三方面的第三十五方面中，游戏过程装置使位于所述三维指定坐标的对象经历预定过程。
在基于第三十一方面的第三十六方面中，游戏过程装置将预定对象设置在对应于所述指定坐标的位置。
在基于第三十五方面的第三十七方面中，根据第二操作数据，游戏过程装置改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标、虚拟相机的位置坐标和所述虚拟相机的方向矢量所组成的组中的至少一个。
在基于第三十一方面的第三十八方面中，所述游戏过程装置产生所述虚拟游戏世界，其至少包括用于允许玩家从多个选择项中选择的菜单区域，以及所述游戏过程装置执行用于选择在所述显示区域中包括所述指定坐标的位置所显示的所述选择项的过程。
在基于第三十八方面的第三十九方面中，根据第二操作数据，所述游戏过程装置改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标、虚拟相机的位置坐标和所述虚拟相机的方向矢量所组成的组中的至少一个。
在基于第三十三方面的第四十方面中，游戏过程装置改变虚拟相机的方向，以便使所述虚拟相机的视点与所述三维指定坐标重合。
在基于第四十方面的第四十一方面中，根据第二操作数据，游戏过程装置改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标和所述虚拟相机的位置坐标所组成的组中的至少一个。
在基于第三十一方面的第四十二方面中，游戏过程装置使所述第一操作数据根据第一控制器的运动而变化的量经历预定计算，确定所述显示区域的坐标系统中的预定运动矢量，并且改变虚拟相机的方向以使三维虚拟游戏空间中的所述虚拟相机的视点根据所述运动矢量在所述显示区域上移动，以及在所述显示设备的显示区域上，所述显示过程装置显示通过所述游戏过程装置所执行的所述游戏过程来获得的所述三维虚拟游戏空间。
在基于第四十二方面的第四十三方面中，根据第二操作数据，游戏过程装置改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标和所述虚拟相机的位置坐标所组成的组中的至少一个。
根据第三十一方面，第一控制器据根据包括于第一控制器中的第一控制器体的运动产生操作数据，并且第二控制器根据方向输入操作产生操作数据。因此，当这些游戏控制器被用于游戏时，玩家可以在移动一只手的同时像在常规控制器的情况下用另一只手的手指进行输入。就是说，玩家可以使他或她的右手和左手执行相应的分开的操作，从而提供不能常规地执行的新操作。指定坐标根据基于所述控制器体的运动的信号而表示在显示设备的显示区域上，由此，可执行即时施加到显示屏幕的操作输入，并且实现了具有较高灵活性的输入。由紧固到第一控制器的图像拾取部所获取的图像或从所获取的图像获得的信息可以被用作操作数据。例如，第一控制器关于所述成像目标的方向和位置可以被检测，由此，可以根据所述控制器的方向和位置来执行游戏操作。
根据第三十二方面，使用了加速度传感器，从而减少了第一操作数据产生部的成本。
根据第三十三方面，在具有所显示的三维虚拟游戏空间的游戏中，可以根据基于所述控制器体的运动的信号在所述虚拟游戏空间中设置指定坐标。
根据第三十五方面，可以实现用于影响位于指定坐标的对象的游戏过程，所述指定坐标从基于所述控制器体的运动的信号获得(例如，射击定位于所述指定坐标的对象)。
根据第三十六方面，可以实现用于将对象(例如，目标指针)设置在指定坐标的位置的游戏过程，所述指定坐标从基于所述控制器体的运动的信号获得。
根据第三十八方面，玩家可以用一只手直接选取一项，从而减少时间损失并提供具有较高灵活性的操作。
根据第三十四、第三十七和第三十九方面，当以一只手执行根据所述控制器体的运动即时施加到显示屏幕的操作输入时，方向输入操作用另一只手执行，从而实现了具有广泛变化的操作。例如，玩家可以分别执行方向指示操作和使用不同的控制器指定游戏空间的位置的操作，并且因此一个操作不会影响另一个，且两个方向指示操作可以稳定地执行。此外，玩家可以基于他或她的优势手使用所述两个控制器。此外，例如，当玩家使用一个控制器用于指示玩家角色等移动时，所述玩家可以观察待用另一个控制器指定的位置。此外，例如，当玩家用一只手控制角色等等时，玩家可以用另一只手直接选取一项，从而减少时间损失并提供具有较高灵活性的操作。
根据第四十方面和第四十二方面，视点根据基于所述控制器体的运动的操作输入来移动，由此，在必要时能够实现快速方向改变，输入可以直觉地执行，并且“反转”模式可以去除。
根据第四十一方面和第四十三方面，当玩家可以使用一个控制器指示玩家角色，虚拟相机等移动时，玩家可以观察待用另一个控制器指定的位置。
从以下结合附图的发明详述，本发明的这些以及其它目的，特征，方面和优点将变得更加明显。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的游戏系统1的外视图；
图2是图1所示的游戏装置3的功能方框图；
图3是图1所示的控制器7的外观的透视图；
图4是图3所示的控制器7的连接线缆79连接到或脱离核心单元70的状态的透视图；
图5是图3所示的核心单元70从其顶后侧观看时的透视图；
图6是图3所示的核心单元70从其底后侧观看时的透视图；
图7A是图3所示的核心单元70去掉上壳时的状态的透视图；
图7B是图3所示的核心单元70去掉下壳时的状态的透视图；
图8A是图3所示的副单元76顶视图；
图8B是图3所示的副单元76底视图；
图8C是图3所示的副单元76左侧视图；
图9是图3所示的副单元76从其顶前侧观看时的透视图；
图10是图3所示的副单元76的第一改型的实例的顶视图；
图11是图3所示的副单元76的第二改型的实例的顶视图；
图12是图3所示的副单元76的第三改型的实例的顶视图；
图13是图3所示的副单元76的第四改型的实例的顶视图；
图14是图3所示的控制器7的结构的方框图；
图15是通常以图3所示的控制器7控制游戏的状态的图；
图16示出从核心单元70的前侧观看玩家用右手抓持核心单元70的示例状态；
图17示出从核心单元70的左侧观看玩家用右手抓持核心单元70的示例状态；
图18是说明LED模块8L的视角，LED模块8R的视角，和成像信息计算部74的视角的图；
图19示出从副单元76的右侧观看玩家用左手抓持副单元76的示例状态；
图20是说明在游戏装置3的主存储器33中所存储的主数据的图；
图21是说明由游戏装置3所执行的游戏过程的流程的流程图；
图22是说明作为第一实例当游戏装置3执行射击游戏时，在监视器2上所显示的示例游戏图像的图；
图23是说明作为第二实例当游戏装置3产生游戏图像时，所使用的虚拟相机C的状态的图；以及
图24是说明作为第三实例当游戏装置3执行角色扮演游戏时，在监视器2上所显示的示例游戏图像的图。
具体实施方式
参照图1，将描述根据本发明的一个实施例的游戏系统1。图1是说明游戏系统1的外视图。在以下的描述中，根据本发明的游戏系统1包括一静止游戏装置。
如图1所示，游戏系统1包括：安装型游戏装置(在下文中，简单称作“游戏装置”)3，其通过连接线连接到具有扬声器2a的家用电视接收器等等的显示器(在下文中，称作“监视器”)2；以及用于将操作信息给到游戏装置3的控制器7。游戏装置3通过连接端子连接到接收单元6。所述接收单元6接收从控制器7无线发送的传输数据。所述控制器7和游戏装置3通过无线通信互相连接。在游戏装置3上，作为可交换信息存储介质的实例的光盘4可拆卸地安装。游戏装置3包括电源ON/OFF开关，游戏过程复位开关，和OPEN开关，其用于打开游戏装置3的顶部主表面上的游戏装置3的顶盖。当玩家按这个OPEN开关时，所述盖被打开，以便光盘4可以被安装或拆卸。
此外，在游戏装置3上，在必要时，外部存储器卡5可拆卸地安装。外部存储器卡5具有安装在其上用于固定存储所保存的数据等的备份存储器等。游戏装置3执行存储在光盘4上的游戏程序等并且在监视器2上将结果显示为游戏图像。游戏装置3也使用在外部存储器卡5中存储的所保存的数据再现过去所玩的游戏的状态，并且将游戏图像显示在监视器2上。用游戏装置3玩的玩家可在观看监视器2上所显示的图像时，通过操作控制器7来享受所述游戏。
通过使用例如Bluetooth(注册商标)技术，控制器7将传输数据从包括于其中的通信部75(稍后描述)无线发送到连接到接收单元6的游戏装置3。控制器7具有通过柔性连接线缆79互相连接的两个控制单元，核心单元70和副单元76。控制器7是用于主要操作在监视器2上所显示的游戏空间中出现的玩家对象的操作装置。核心单元70和副单元76各包括操作部，如多个操作按钮，键，杆等。如后面所详细描述的，核心单元70包括用于获取从核心单元70观察的图像的成像信息计算部74。作为成像信息计算部74的成像目标的实例，在监视器2的显示屏幕的附近提供两个LED模块8L和8R。LED模块8L和8R各从监视器2向前输出红外光。尽管在本实施例中，核心单元70和副单元76通过柔性线缆相互连接，副单元76可以具有无线单元，由此取消连接线缆79。例如，副单元76具有Bluetooth(注册商标)单元作为无线单元，由此副单元76可以将操作数据发送到核心单元70。
接下来，参考图2，将描述游戏装置3的结构。图2是游戏装置3的功能方框图。
如图2所示，游戏装置3包括，例如，用于执行各种类型程序的RISCCPU(中央处理单元)30。CPU 30执行在引导ROM(未示出)中所存储的引导程序，以便例如初始化包括主存储器33的存储器，然后执行在光盘4上所存储的游戏程序，以便根据游戏程序来执行游戏过程等。CPU30通过存储器控制器31连接到GPU(图形处理单元)32，主存储器33，DSP(数字信号处理器)34，和ARAM(音频RAM)35。通过预定总线，存储器控制器31连接到控制器I/F(接口)36，视频I/F 37，外部存储器I/F 38，音频I/F 39，和盘I/F 41。控制器I/F 36，视频I/F 37，外部存储器I/F 38，音频I/F 39，和盘I/F 41分别连接到接收单元6，监视器2，外部存储器卡5，扬声器2a，和盘驱动器40。
GPU 32基于来自CPU 30的指令执行图像处理。GPU 32包括，例如，用于执行显示3D图形所必需的计算过程的半导体芯片。GPU 32使用专用于图像过程的存储器(未示出)和主存储器33的存储区域的部分来执行所述图像过程。GPU 32使用这样的存储器产生要显示在监视器2上的游戏图像数据和电影，并在必要时通过存储器控制器31和视频I/F37将所产生的数据和电影输出到监视器2上。
主存储器33是由CPU 30所使用的存储区域，并在必要时存储CPU30执行处理所必要的游戏程序等。例如，主存储器33存储由CPU 30从光盘4所读取的游戏程序，各种类型的数据等等。在主存储器33中所存储的所述游戏程序，各种类型的数据等等由CPU 30执行。
在游戏程序执行的过程中，DSP 34处理由CPU 30所产生的声音数据等等。DSP 34连接到ARAM 35以便存储所述声音数据等等。当DSP34执行预定过程(例如，已经读取的游戏程序或声音数据的存储)时，ARAM35被使用。DSP 34读取在ARAM 35中所存储的声音数据，并且通过存储器控制器31和音频I/F 39将所述声音数据输出到包括于监视器2中的扬声器2a。
存储器控制器31全面控制数据传输，并连接到上述各种I/F。控制器I/F 36包括，例如，四个控制器I/F 36a，36b，36c和36d，并且可通信地将游戏装置3连接到外部设备，该外部设备可通过控制器I/F 36a，36b，36c和36d的连接器来接合。例如，接收单元6与这样的连接器接合，并且通过控制器I/F 36连接到游戏装置3。如上所述，接收单元6接收来自控制器7的传输数据，并通过控制器I/F 36将所述传输数据输出到CPU 30。视频I/F 37连接到监视器2。外部存储器I/F 38连接到外部存储器卡5并且可接入外部存储器卡5中所提供的备份存储器等。音频I/F39连接到监视器2内置的扬声器2a，使得由DSP 34从ARAM 35中所读取的所述声音数据或从盘驱动器40直接输出的声音数据能够从扬声器2a输出。盘I/F 41连接到盘驱动器40。盘驱动器40读取在光盘4的预定读取位置所存储的数据，并将所述数据输出到游戏装置的总线或音频I/F 39。
接下来，参照图3和4，将描述控制器7。图3是说明控制器的外观的透视图。图4是说明图3所示的控制器7的连接线缆79连接到或脱离核心单元70的状态的透视图。
如图3所示，控制器7包括通过连接线缆79互相连接的核心单元70和副单元76。核心单元70具有包括多个操作部72的壳体71。副单元76具有包括多个操作部78的壳体77。核心单元70和副单元76通过连接线缆79互相连接。
如图4所示，连接线缆79具有在其一端可拆卸地连接到核心单元70的连接器73的连接器791，并且连接线缆7在其另一端9固定连接到副单元76。连接线缆79的连接器791与在核心单元70的后表面所提供的连接器73接合，以便通过连接线缆79将核心单元70和副单元76互相连接。
参照图5和6，将描述核心单元70。图5是核心单元70从其顶后侧观看时的透视图。图6是核心单元70从其底后侧观看时的透视图。
如图5和6所示，核心单元70包括通过塑模等等形成的壳体71。壳体71具有从前到后沿纵向延伸的大体平行六面体的形状。壳体71的总体尺寸足够小以便由成人或甚至孩子的一只手抓持。
在壳体71的顶表面的前部的中央，提供了十字键72a。十字键72a是十字形四方向推开关。十字键72a包括对应于由箭头表示的四个方向(前，后，右和左)的操作部分，所述箭头分别位于以90度间隔设置的十字形突起部分上。通过按压十字键72a的操作部分之一，玩家选择前，后，右和左方向中的一个。例如，通过对十字键72a的操作，玩家能够指示在虚拟游戏世界中出现的玩家角色等等移动的方向，或者指针移动的方向。
尽管十字键72a是用于根据由玩家所执行的上述方向输入操作来输出操作信号的操作部，这样的操作部可以以另外的形式提供。例如，十字键72a可以替换为复合开关，其包括具有环形四方向操作部的推开关和在其中央所提供的中央开关。作为选择地，十字键72a可以这样的操作部，其包括从壳体71的顶表面突出的可倾斜杆并且根据所述杆的倾斜方向输出操作信号。还作为选择地，十字键72a可以替换为这样的操作部，其包括可水平滑动的盘形部件并且根据所述盘形部件的滑动方向输出操作信号。还作为选择地，十字键72a可以替换为触摸垫。还作为选择地，十字键72a可以替换为这样的操作部，其包括表示至少四个方向(前，后，右和左)的开关并且根据玩家所按的开关输出操作信号。
在壳体71的顶表面上的十字键72a之后，提供了多个操作按钮72b，72c，72d，72e，72f和72g。操作按钮72b，72c，72d，72e，72f和72g各是一个当玩家按压其头部时，用于输出分配给操作按钮72b，72c，72d，72e，72f和72g的相应操作信号的操作部。例如，操作按钮72b，72c和72d被分配有X按钮，Y按钮和B按钮的功能。例如，更此外，操作按钮72e，72f和72g被分配有选择开关，菜单开关和启动开关的功能。根据由游戏装置3所执行的游戏程序，操作按钮72b，72c，72d，72e，72f和72g被分配有各种功能，但这一点将不会详述，因为这些功能不与本发明直接相关。在图5中的示例装置中，操作按钮72b，72c和72d在壳体71的顶表面上沿前-后方向在中央设置成一条线。操作按钮72e，72f和72g壳体71的顶表面上、在操作按钮72b和72d之间沿左-右方向设置成一条线。操作按钮72f使其顶表面埋在壳体71的顶表面中，以便不被玩家不注意地按压。
在壳体71的顶表面上的十字键72a之前，提供了操作按钮72h。操作按钮72h是用于遥控游戏装置3的电源接通或关断的电源开关。操作按钮72h也使其顶表面埋在壳体71的顶表面中，以便不被玩家不注意地按压。
在壳体71的顶表面上的操作按钮72c之后，提供了多个LED 702。控制器7被分配了控制器类型(编号)以便可与其它控制器7区分。例如，LED 702被用来将向玩家通知当前设置给他或她正在使用的控制器7的控制器类型。具体而言，当核心单元70将所述传输数据发送到接收单元6时，对应于所述控制器类型的多个LED 702之一被点亮。
在壳体71的底表面上，形成有凹陷部分。如以后的详述，所述凹陷部分形成于当玩家抓持核心单元70时玩家的食指或中指所在的位置。在所述凹陷部分的后斜表面上，提供了操作按钮72i。操作按钮72i是充当例如A按钮的操作部。操作按钮72i被用作，例如，射击游戏中的触发开关，或用于将玩家对象的注意力吸引到预定对象。
在壳体71的前表面上，提供了图像拾取元件743，其被包括于成像信息计算部74中。成像信息计算部74是用于分析由核心单元70所获取的图像数据并检测在所述图像数据中具有高亮度的区域的重心位置，大小等的系统。成像信息计算部74具有例如大约200帧/秒的最大采样周期，并从而能够跟踪和分析核心单元70的甚至相对快的运动。成像信息计算部74将在以后详述。在壳体71的后表面上，提供了连接器73。连接器73是例如32-针边缘连接器，并被用来将核心单元70与连接线缆79的连接器791接合和连接。
参照图7，将描述核心单元70的内部结构。图7A是说明核心单元70去掉上壳(壳体71的部分)的状态的透视图。图7B是说明核心单元70去掉下壳(壳体71的部分)的状态的透视图。图7B是说明图7A所示的基板700的反面的透视图。
如图7A所示，基板700固定在壳体71内。在基板700的顶部主表面上，提供了操作按钮72a，72b，72c，72d，72e，72f，72g和72h，加速度传感器707，LED 702，石英振荡器703，无线模块753，天线754等。这些元件通过形成于基板700等之上的线(未示出)连接到微计算机751(见图14)。无线模块753和天线754允许核心单元70担当无线控制器。石英振荡器703产生以后所描述的微计算机751的基准时钟。
如图7B所示，在基板700的底部主表面的前边缘，提供了成像信息计算部74。成像信息计算部处理部74包括红外滤光器741，透镜742，图像拾取元件743和图像处理电路744，它们在基板700的底部主表面上自核心单元70的前表面按这种顺序设置。在基板700的底部主表面的后边缘，附着有连接器73。操作按钮72i附着在成像信息计算部74之后的基板700的底部主表面上，并且电池705容纳于操作按钮72i之后。在电池705和连接器73之间的基板700的底部主表面上，附着有振动器704。振动器704可以是例如振动马达或螺线管。核心单元70通过振动器704的激励来振动，该振动传到玩家抓持核心单元70的手。这样，就实现了所谓的振动-反馈游戏。
参照图8A，8B，8C和9，将描述副单元76。图8A是副单元76的顶视图。图8B是副单元76的底视图。图8C是副单元76的左侧视图。图9是副单元76从其顶前侧观看时的透视图。
如图8A，8B，8C和9所示，副单元76包括通过例如塑模形成的壳体77。壳体77从前到后沿纵向延伸，并具有包括头部的流线立体形状，该头部是副单元76的最宽部分。副单元76的总体尺寸足够小以便由成人或甚至孩子的一只手抓持。
在壳体77的顶表面上的最宽部分的附近，提供了杆78a。杆78a是这样的操作部，其包括从壳体77的顶表面突出的可倾斜杆并且根据所述杆的倾斜方向输出操作信号。例如，通过沿360度的任何方向倾斜杆顶端，玩家可以任意确定方向和位置，由此，玩家可以指示在虚拟游戏世界中出现的玩家角色等移动的方向，或者可以指示指针移动的方向。
尽管杆78a是用于根据如前所述由玩家所执行的方向输入操作来输出操作信号的操作部，这样的操作部可以以另外的形式提供。在下文中，参照图10到13，将描述第一到第五示例改型，它们的每一个都包括副单元76，其具有用于根据所述方向输入操作来输出操作信号的操作部。
如图10所示，作为第一示例改型，副单元76可以包括类似于核心单元70的十字键72a的十字键78f，而不是杆78a。如图11所示，作为第二示例改型，副单元76可以包括滑垫78g，其包括可水平滑动的盘形部件，并根据盘形部件的滑动方向输出操作信号，而不是杆78a。如图12所示，作为第三示例改型，副单元76可以包括触摸垫78h，而不是杆78a。如图13所示，作为第四示例改型，副单元76可以包括如下的操作部，而不是杆78a，该操作部具有分别表示至少四个方向(前，后，右和左)的按钮78i，78j，78k和78l，并根据玩家所按压的按钮(78i，78j，78k或78l)输出操作信号。作为第五示例改型，副单元76可以包括复合开关，其包括具有环形四方向操作部的推开关和在其中央所提供的中央开关，而不是杆78a。
在壳体77的顶表面和壳体77的前表面上，在杆78a之后，提供了多个操作按钮78b，78c，78d和78e。操作按钮78b，78c，78d和78e各是一个当玩家按压其头部的时候，用于输出分配给操作按钮72b，72c，72d和72e的相应操作信号的操作部。例如，操作按钮78b，78c，78d和78e被分配有X按钮，Y按钮等。根据由游戏装置3所执行的游戏程序，操作按钮78b，78c，78d和78e被分配有各种功能，但这一点将不会详述，因为这些功能不与本发明直接相关。在图8A，8B，8C和9中的示例装置中，操作按钮78b和78c在所述壳体77的顶表面上沿左-右方向在中央设置成一条线。操作按钮78d和78e在所述壳体77的前表面上沿前-后方向设置成一条线。
接下来，参照图14，将描述控制器7的内部结构。图14是说明控制器7的结构的方框图。
图如14所示，除上述操作部72和成像信息计算部74之外，核心单元70还包括通信部75和加速度传感器701。
成像信息计算部74包括红外滤光器741，透镜742，图像拾取元件743和图像处理电路744。在入射到核心单元70的前表面上的光中，红外滤光器741只允许红外光通过。透镜742收集已经通过红外滤光器741的红外光，并将所述红外光输出到图像拾取元件743。例如，图像拾取元件743是诸如CMOS传感器或CCD的固态图像拾取器件。图像拾取元件743获取由透镜742所收集的红外光的图像。因此，图像拾取元件743仅获取通过红外滤光器741的红外光的图像并产生图像数据。图像拾取元件743所产生的图像数据由图像处理电路744处理。具体而言，图像处理电路744处理从图像拾取元件743所获得的图像数据，识别其具有高亮度的点，并将表示该区域的所识别的位置坐标和大小的过程结果数据输出到通信部75。成像信息计算部74固定到核心单元70的壳体71上。成像信息计算部74的成像方向可以通过改变壳体71的方向加以改变。壳体71通过柔性连接线缆79连接到副单元76，并从而使成像信息计算部74的成像方向不通过改变副单元76的方向和位置而加以改变。如以后所详述的，信号可以基于由成像信息计算部74所输出的过程结果数据根据核心单元70的位置和运动来获得。
核心单元70优选地包括三轴线性加速度传感器701，其检测三个方向上的线性加速度，即，上/下方向，左/右方向和前/后方向。作为选择地，仅检测沿着上/下和左/右方向(或其它方向对)的每一个的线性加速度的二轴加速度计可以用于另外的实施例，这取决于想要的控制信号的类型。作为非限制的实例，三轴或二轴线性加速度计701可以是从Analog Devices，Inc.或STMicroelectronics N.V可以得到的类型。优选地，加速度传感器701是基于硅微计算机加工MEMS(微计算机电系统)技术的静电电容或电容耦合类型。然而现有的或以后所开发的任何其它适合的加速度计技术(例如，压电类型或压阻类型)可被用来提供三轴或二轴线性加速度传感器701。
如本领域的技术人员所知，如用于加速度传感器701的线性加速度计仅能够检测沿对应于所述加速度传感器的每个轴的直线的加速度。换言之，加速度传感器701的直接输出限于指示沿着其二个或三个轴的每一个的线性加速度(静态或动态)的信号。结果，加速度传感器701不能直接检测沿着非线性(例如弓形的)路径的移动、旋转、旋转移动、角位移倾斜、位置、姿态或任何其它物理特征。
然而，本领域的技术人员从此处的描述容易理解，通过对从加速度传感器701所输出的线性加速度信号的另外的处理，可以推断或计算关于核心单元70的另外的信息。例如，通过检测静态、线性加速度(即重力)，加速度传感器701的线性加速度输出可用来通过将倾斜角度与所检测的线性加速度相关来推断对象相对于重力矢量的倾斜。这样，加速度传感器701可与微计算机751(或另外的处理器)组合用来确定核心单元70的倾斜、姿态或位置。类似地，如这里所解释的，当包含加速度传感器701的核心单元70通过例如使用者的手经历动态加速度时，通过对由加速度传感器701所产生的线性加速度信号的处理，可以计算或推断核心单元70的各种移动和/或位置。在另一实施例中，加速度传感器701可以包括嵌入式信号处理器或其它类型的专用处理器，用于在将信号输出到微计算机751之前执行对从加速度计中所输出的加速度信号的任何想要的处理。例如，当所述加速度传感器想要检测静态加速度(即，重力)时，嵌入式或专用处理器可以将所检测的加速度信号转换成对应的倾斜角度。表示由加速度传感器701所检测的加速度的数据被输出到通信部75。
在另一示例性实施例中，加速度传感器701可以替换为任何适合技术的结合例如旋转或振动元件的陀螺传感器。可用于这个实施例的示例MEMS陀螺传感器可以从Anolog Devices，Inc.得到。与线性加速度传感器107不同，陀螺传感器能够直接检测绕着由其中的陀螺仪元件(或多个陀螺仪元件)限定的轴的旋转(或角速率)。这样，由于陀螺传感器与线性加速度传感器之间的基本差别，需要对针对来自这些设备的输出信号执行的处理操作做对应的改变，这取决于哪种设备被选择用于特定应用。
更具体地，当使用陀螺仪而不是所述加速度传感器计算倾斜或倾斜度时，显著的改变是必需的。具体地，使用陀螺传感器时，倾斜度的值在检测开始时被初始化。然后，从陀螺仪输出的关于角速度的数据被积分。接下来，计算倾斜度自先前初始化的倾斜度值的改变量。在这种情况下，所计算的倾斜度对应于一个角度。相对照，使用加速度传感器时，通过将每个轴向分量的重力加速度的值与预定基准比较来计算倾斜度。从而，所计算的倾斜度可表示为一个矢量。这样，无需初始化，以加速度计可以确定绝对方向。计算为倾斜度的值的类型在陀螺仪和加速度计之间也很不同；即，在使用陀螺仪时该值是一个角度，而在使用加速度计时是一个矢量。从而，当使用陀螺仪而不是加速度传感器时或反之亦然，关于倾斜度的数据也需要通过考虑这两种设备之间的基本差别的预定转换加以处理。由于陀螺仪的性质以及线性加速度计和陀螺仪之间的差别为本领域的技术人员所公知的事实，在此不提供进一步的细节以便不模糊本公开的剩余部分。虽然陀螺传感器由于它们直接直接检测旋转的能力而提供了某些优点，但线性加速度传感器当与在此所述的控制器应用结合使用时成本效率通常较高。
通信部75包括微计算机751，存储器752，无线模块753和天线754。在过程期间，在将存储器752用作存储区域的同时，微计算机751控制无线模块753以便无线发送所述传输数据。
来自核心单元70的数据，包括来自操作部72的操作信号(核心键数据)，来自加速度传感器701的加速度信号(加速度数据)，和来自成像信息计算部74的过程结果数据，被输出到微计算机751。来自副单元76的操作部78的操作信号(副键数据)通过连接线缆79输出到微计算机751。微计算机751暂时将输入数据(核心键数据，副键数据，加速度数据和过程结果数据)存储在存储器752中作为要被发送到接收单元6的传输数据。从通信部75到接收单元6的无线传输以预定时间间隔周期性地执行。因为游戏过程通常以1/60秒的周期执行，所述无线传输需要以较短的时间段执行。具体地，游戏过程单元是16.7ms(1/60秒)，使用Bluetooth(注册商标)技术构建的通信部75的传输间隔是5ms。以对接收单元6的传输时序，微计算机751将存储器752中所存储的传输数据作为一系列操作信息输出到无线模块753。无线模块753使用例如Bluetooth(注册商标)技术将所述操作信息从天线754发送为预定频率的载波信号。这样，来自包括于核心单元70中的操作部72的核心键数据，来自包括于副单元76中的操作部78的副键数据，来自加速度传感器701的加速度数据，和来自成像信息计算部74的过程结果数据从核心单元70得以发送。游戏装置3的接收单元6接收所述载波信号，游戏装置3对所述载波信号进行解调或解码，以获得所述一系列操作信息(核心键数据，副键数据，加速度数据和过程结果数据)。基于所获得的操作信息和游戏程序，游戏装置3的CPU 30执行游戏过程。在通信部75使用Bluetooth(注册商标)技术来构建的情况下，通信部75可具有接收从其它设备无线发送的传输数据的功能。所述加速度数据和/或过程结果数据包括在第一操作数据中，而所述副键数据包括在第二操作数据中。
如图15所示，为了使用控制器7利用游戏系统1来玩游戏，玩家用一只手(例如，右手)抓持核心单元70(见图16和17)，用另一只手(例如，左手)抓持副单元76(见图19)。玩家抓持核心单元70以将核心单元70的前表面(即，具有光入射到获取该光的图像的成像处理计算部74上所经由的入口的一侧)指向监视器2。另一方面，两个LED模块8L和8R在监视器2的显示屏幕的附近提供。LED模块8L和8R各从监视器2向前输出红外光。
当玩家抓持核心单元70以便将其前表面指向监视器2时，由两个LED模块8L和8R所输出的红外光入射到成像信息计算部74上。图像拾取元件743获取通过红外滤光器741和透镜742的入射的红外光的图像，图像处理电路744处理所获取的图像。成像信息计算部74检测由LED模块8L和8R所输出的红外成分，以获得在所获取的图像中的LED模块8L和8R的位置(主体图像的位置)和区域信息。具体地，图像处理电路744分析由图像拾取元件743所获取的图像数据，从所述区域信息中去掉不表示由LED模块8L和8R所输出的红外光的图像，并进一步将具有高亮度的每个点识别为LED模块8L和8R的位置。成像信息计算部74获得诸如所识别的具有高亮度的每个点的重心的位置信息，并将所述位置信息作为过程结果数据输出。这里，由于所述位置信息作为过程结果数据输出，基于所获取的图像中的预定始发基准点(例如所获取的图像的中心或左上角)的坐标值可以被输出，或者，以预定时序所识别的具有高亮度的基准点和当前所识别的具有高亮度的点之间的差作为矢量输出。即，在预定基准点设置于图像拾取元件743所获取的图像中的情况下，所述主体图像的位置信息表示对应于与所述预定基准点的差的参数。当这样的过程结果数据被发送到游戏装置3时，基于所述位置信息所表示的值和由所述基准点所表示的值之间的差，游戏装置3可以获得信号根据成像信息计算部74即核心单元70相对于LED模块8L和8R的运动，姿态，位置等而改变的量。具体地，在通过信息部75所获得的图像中具有高亮度的位置根据核心单元70的运动改变，并从而使方向输入或坐标输入根据正在改变的具有高亮度的位置执行，由此，使方向输入或坐标输入能够沿着核心单元70的移动方向执行。在以后所描述的一个示例游戏过程中，成像信息计算部74获得所获取的图像中LED模块8L和8R的每个主体图像的重心坐标，并将所述重心坐标作为所述过程结果数据输出。
这样，在游戏过程期间，核心单元70的成像信息计算部74获取静止标记(在本实施例中，来自所述两个LED模块8L和8R的红外光)的图像，并且游戏装置3处理由核心单元70所输出的数据，由此使得能够根据控制器的运动，姿态，位置等执行操作。因此，操作输入被直觉地执行，其不同于通过按压操作按钮或使用操作键所进行的输入。如上所述，因为所述标记提供在监视器2的显示屏幕的附近，核心单元70相对于监视器2的显示屏幕的运动，姿态，位置等可基于自所述标记的位置而容易地计算。即，用于获得核心单元70的运动，姿态，位置等的过程结果数据可被用作即时施加到监视器2的显示屏幕的操作输入。
参考图16和17，将描述玩家用一只手抓持核心单元70的状态。图16示出从核心单元70的前表面侧观看时玩家用右手抓持核心单元70的示例状态。图17示出从核心单元70的左侧观看时玩家用右手抓持核心单元70的示例状态。
如图16和17所示，核心单元70的总体尺寸足够小以便由成人或甚至孩子的一只手抓持。当玩家将拇指放在核心单元70的顶表面(例如，十字键72a附近)，将食指放入核心单元70的底表面的凹陷部分(例如，操作按钮72i附近)时，在核心单元70的前表面上的成像信息计算部74的光入口向前暴露给玩家。还应理解，当玩家用左手抓持核心单元70时，抓持状态与对于右手的描述相同。
这样，核心单元70允许玩家在用一只手抓持核心单元70时容易地操作操作部72，如十字键72a或操作按钮72i。此外，当玩家用一只手抓持核心单元70时，在核心单元70的前表面上的成像信息计算部处理部74的光入口被暴露，因此光入口可容易地接收来自上述两个LED模块8L和8R的红外光。即，玩家可以用一只手抓持核心单元70，而不会妨碍核心单元70的成像信息计算部74起作用。即，当玩家将他或她抓持核心单元70的手相对于所述显示屏幕移动时，核心单元70可以进一步执行使玩家的手的运动能够直接作用于所述显示屏幕的操作输入。
如图18所示，LED模块8L和8R各具有一个视角θ1。图像拾取元件743具有视角θ2。例如，LED模块8L和8R的视角θ1是34度(半值角)，图像拾取元件743的视角θ2是41度。当LED模块8L和8R两者都处于图像拾取元件743的视角θ2，并且图像拾取元件743处于LED模块8L的视角θ1以及LED模块8R的视角θ1时，游戏装置3使用与具有所述两个LED模块8L和8R的高亮度的点相关的位置信息来确定核心单元70的位置。
当LED模块8L或LED模块8R处于图像拾取元件743的视角θ2，或当图像拾取元件743处于LED模块8L的视角θ1或LED模块8R的视角θ1时，游戏装置3使用与具有所述LED模块8L或LED模块8R的高亮度的点相关的位置信息来确定核心单元70的位置。
接下来，参考图19，将描述玩家用一只手抓持副单元76的状态。图19示出从副单元76的右侧观看时玩家用左手抓持副单元76的示例状态。
如图19所示，副单元76的总体尺寸足够小以便由成人或甚至孩子的一只手抓持。例如，玩家可以将拇指放在副单元76的顶表面(例如，杆78a附近)，将食指放在副单元76的前表面(例如，操作按钮78d和78e附近)，以及将中指，无名指和小手指放在副单元76的底表面以便抓持副单元76。还应理解，当玩家用右手抓持副单元76时，抓持状态与对于左手的描述类似。这样，副单元76允许玩家在用一只手抓持副单元76时容易地操作操作部78，如杆78a和操作按钮78d。
接下来，将详细描述由游戏系统1所执行的游戏过程。首先，参照图20，将描述用于游戏过程的主要数据。图20是说明在游戏装置3的主存储器33中所存储的主要数据的图。
如图20所示，主存储器33存储操作信息Da，操作状态信息Db，操作对象信息Dc等。除包含于图20所示的信息中的数据之外，主存储器33还存储所述游戏过程所必要的数据，如，关于游戏中出现的玩家角色的数据(玩家角色的图像数据，位置数据等)，关于游戏空间的数据(例如，地形数据)等。
操作信息Da是作为传输数据发送自控制器7的一系列操作信息，并随最新的操作信息更新。操作信息Da包括对应于上述过程结果数据的第一坐标数据Da1和第二坐标数据Da2。第一坐标数据Da1表示在由图像拾取元件743所获取的图像中的所述两个标记(LED模块8L和8R)之一的图像的位置(在所获取的图像中的位置)的坐标。第二坐标数据Da2表示另一个标记的图像的位置(在所获取的图像中的位置)的坐标。例如，所述标记的图像位置使用所获取的图像的x-y坐标系统加以表示。
此外，除了从所获取的图像获得的包含于所述过程结果数据中的坐标数据(第一坐标数据Da1和第二坐标数据Da2)之外，操作信息Da还包括由操作部78所获得的副键数据Da3，由操作部72所获得的核心键数据Da4，由加速度传感器701所获得的加速度数据Da5等。游戏装置3的接收单元6接收以规则的时间间隔，例如每5ms从控制器7发送的操作信息Da，并将所述操作信息Da存储于接收单元的缓冲器(未示出)中。此后，操作信息Da以游戏过程间隔，例如每一帧(每1/60秒)被读取，并且最新的操作信息被存储于主存储器33。
操作状态信息Db表示基于所获取的图像所确定的控制器7的操作状态。操作状态信息Db指示包含于所获取的图像中的主体图像(标记)的位置和方向，并具体地包括方向数据Db1和中间点数据Db2。方向数据Db1指示从由第一坐标数据Da1所表示的位置到由第二坐标数据Da2所表示的位置的方向。这里，方向数据Db1表示始于由第一坐标数据Da1所表示的位置且结束于由第二坐标数据.Da2所表示的位置的矢量。中间点数据Db2指示由第一坐标数据Da1所表示的位置和第二坐标数据Da2所表示的位置之间的中间点的坐标。这里，当两个标记(LED模块8L和8R)的图像被看作一个主体图像时，中间点数据Db2指示该主体图像的位置。
操作对象信息Dc指示在所述屏幕上或所述游戏空间中的操作对象的姿态和位置或一指定位置。这里，所述操作对象是显示于所述屏幕上的对象和出现在虚拟游戏空间中的对象。除此之外，当构建了三维虚拟游戏空间时，所述操作对象还可以是用于在所述屏幕上显示所述虚拟游戏空间的虚拟相机。此外，操作对象信息Dc包括姿态数据Dc1，对象位置数据Dc2和指定位置数据Dc3。姿态数据Dc1表示所述操作对象的姿态。对象位置数据Dc2表示虚拟游戏空间中的或所述屏幕上的所述操作对象的位置。指定位置数据Dc3表示这样的位置，其在监视器2的屏幕上，由核心单元70指定，且基于第一坐标数据Da1和第二坐标数据Da2来获得。
接下来，参照图21，将详细描述由游戏装置3所执行的游戏过程。图21是说明由游戏装置3所执行的游戏过程的流程的流程图。当游戏装置3通电时，游戏装置3的CPU 30执行在未示出的引导ROM中所存储的引导程序，以便初始化每个单元，如主存储器33。在光盘4上所存储的游戏程序被加载到主存储器33，并且CPU 30开始执行该游戏程序。图21的流程图示出这些过程完成后所执行的游戏过程。图21的流程图仅示出基于使用控制器7的游戏操作所执行的游戏过程，而不直接涉及本发明的其它游戏过程不作详细描述。在图21中，由CPU 30所执行的每一步骤被缩写为“S”。
如图21所示，在步骤51，CPU 30获得已经从控制器7接收到的操作信息，并将所述过程前进到下一步骤。CPU 30将所获得的操作信息在主存储器33存储为操作信息Da。除指示在所获取的图像中的LED模块8L和8R的位置的坐标数据(第一坐标数据Da1和第二坐标数据Da2)之外，在步骤51所获得的操作信息还包括指示核心单元70的操作部72和副单元76的操作部78如何被操作的数据(副键数据Da3和核心键数据Da4)，和指示由加速度传感器701所检测的加速度的数据(加速度数据Da5)。这里，通信部75以规则的时间间隔，例如5ms的间隔，将所述操作信息发送到游戏装置3。CPU 30为每一帧使用所述操作信息。因此，图21所示的步骤51到58的过程环是被重复执行的一帧。
接下来，在步骤52，CPU 30计算操作状态信息，并将所述过程前进到下一步骤。在计算所述操作状态信息的过程中，CPU 30基于自控制器7发送并存储的第一坐标数据Da1和第二坐标数据Da2来计算核心单元70的操作状态，如核心单元70的运动，位置和姿态。
在步骤52中，CPU 30计算方向数据Db1，其表示从由第一坐标数据Da1所表示的位置到由第二坐标数据Da2所表示的位置的方向。具体地，CPU 30参照第一坐标数据Da1和第二坐标数据Da2计算始于由第一坐标数据Da1所表示的位置并且结束于由第二坐标数据Da2所表示的位置的矢量。CPU 30在主存储器33中将已经计算的所述矢量的数据存储为方向数据Db1。关于垂直于核心单元70的成像表面的轴的旋转可以基于由方向数据Db1所表示的方向和预定基准方向之间的差来计算。
此外，CPU 30计算中间点数据Db2，其表示在由第一坐标数据Da1所表示的位置和由第二坐标数据Da2所表示的位置之间的中间点。具体地，CPU 30参照第一坐标数据Da1和第二坐标数据Da2计算所述中间点的坐标。CPU 30在主存储器33中将已经计算的中间点坐标的数据存储为中间点数据Db2。这里，中间点数据Db2表示所获取的图像中的所述主体图像(LED模块8L和8R)的位置。根据基于由中间点数据Db2所表示的位置和预定基准位置的差的核心单元70位置的变化，可以计算图像位置的变化。
接下来，在步骤53，CPU 30计算指定位置数据，并将所述过程前进到下一步骤。CPU 30使用在步骤52中已经计算的方向数据Db1和中间点数据Db2计算指定位置数据Dc3。
例如，将描述玩家通过使用顶部表面朝上的核心单元70来指定顶部表面上(见图15)具有LED模块8L和8R的监视器2的屏幕中心的情况，即，将描述屏幕中心出现在由成像信息计算部74所获取的图像的中心的情况。在这种情况下，在由成像信息计算部74所获取的图像中，所述主体图像的中间点(LED模块8L和8R之间的中间点)不与指定位置(屏幕中心)重合。具体地，在所获取的图像中所述主体图像的位置相对于所获取的图像的中心向上。例如基准位置设置为使得当所述主体图像如上所述相对于所获取的图像的中心向上定位时，确定所述屏幕的中心被指定。在这种情况下，所述屏幕上的指定位置根据所获取的图像中的所述主体图像的位置移动，该位置根据核心单元70的运动移动(所述移动方向彼此相反)，并因此使所述屏幕上的位置可以根据核心单元70的移动方向来指定。为了设置所述基准位置，如上所述，当使用者先前在所述屏幕上指定预定位置时，此时所述主体图像的位置可以与基准指定位置相联系并被存储。作为选择地，当所述主体图像的位置相对于所述屏幕固定时，所述基准位置可被预定。指定位置是基于中间点数据Db2，使用用于计算监视器2的屏幕上的坐标(指定位置数据Dc3)的功能来计算的。通过使用所述功能，将使用正在获取的某个图像所计算的中间点的坐标值转换成表示所述屏幕上的位置(指定位置)的坐标，该位置通过正在获取所述某个图像的核心单元70来指定。通过使用所述功能，屏幕上的指定位置可基于所述中间点的坐标来计算。当所述中间点的坐标被转换成表示游戏空间中的位置的坐标时，屏幕上使用上述功能计算的所述位置可转换成对应于屏幕上的所述位置的游戏空间中的位置。对应于屏幕上的所述位置的游戏空间中的位置是在屏幕上的所述位置显示的游戏空间中的位置。
然而，当玩家使用顶部表面朝向与向上方向不同的方向(例如，右方向)的核心单元70来指定监视器2的屏幕中心时，所获取的图像中的所述主体图像的位置在与向上方向不同的方向(例如，左方向)上偏离所获取的图像的中心。即，因为核心单元70被倾斜，核心单元70的移动方向与指定位置在屏幕上移动的方向不一致。在这种情况下，中间点数据Db2基于方向数据Db1被加以校正。具体地，步骤52中所计算的中间点数据Db2被校正，以便表示当核心单元70的顶表面朝上时所获得的中间点的坐标。更具体地，当基准位置被设置时，设置了方向数据的基准，而且由步骤52中所计算的中间点数据Db2所表示的坐标的位置关于所获取的图像的中心旋转一个量，该量对应于由方向数据Db1所表示的方向和所述基准方向之间的角差，以便校正中间点数据Db2。通过使用已校正的中间点数据Db2，指定位置数据Dc3得以如上所述而计算。
接下来，在步骤54，CPU 30设置要由控制器7控制的操作对象，并将该过程前进到下一步骤。CPU 30设置控制器7中的相应操作部、成像信息计算部74、传感器等的相应操作对象。
例如，必要时操作对象依赖于游戏进展或玩家的操作而改变。例如，由来自核心单元70的成像信息计算部74的信号所指定的操作对象被设置为位于已经从所述指定位置转换的虚拟游戏世界中的位置处的对象。此外，当菜单屏幕被显示于监视器2以便允许玩家从多个选项中选择时，由来自成像信息计算部74的信号指定的操作对象被设置为显示于指定位置上的多个选项中的一个。副单元76上的杆78a的操作对象被设置为出现在所述虚拟游戏世界且当前显示于监视器2上的对象之一。
作为选择地，所述操作对象可以固定地设置。例如，副单元76上的杆78a的操作对象被固定为出现在所述虚拟游戏空间的玩家角色。由来自核心单元70的成像信息计算部74的信号指定的操作对象被固定为指针，如显示于监视器2上的目标指针，或用于在所述屏幕上显示所述虚拟游戏空间的虚拟相机。当所述操作对象被固定设置时，没有必要为每个过程环重复设置操作对象。因此，步骤54可以仅在所述游戏过程的初始化中执行。
接下来，CPU 30在步骤55执行对所述操作对象的处理。在步骤55中，CPU 30根据操作信息Da执行对在步骤54中所设置的所述操作对象的处理，并且更新姿态数据Dc1和对象位置数据Dc2。例如，当杆78a的操作对象是玩家角色或所述虚拟相机时，根据杆78a的副键数据Da3，玩家角色或所述虚拟相机的位置被移动或所述虚拟相机的方向被改变。当核心单元70中的成像信息计算部74的操作对象是目标指针，虚拟相机，或菜单屏幕时，所述目标指针的位置被移动，所述虚拟相机的方向被改变，或一个或多个选项从所述菜单屏幕被选择。在步骤56，CPU 30根据没有在步骤55中使用的其它操作信息Da执行处理，并将所述过程前进到下一步骤。将在以后具体描述基于所述操作信息的一个示例过程。
接下来，CPU 30在步骤57执行显示过程并将所述过程前进到下一步骤。CPU 30参照在主存储器33中存储的所述操作对象信息Dc和产生所述游戏图像所必要的数据(玩家角色的图像数据和位置数据，地形数据等)来产生游戏图像。CPU 30将所产生的图像显示在监视器2的屏幕上。
接下来，在步骤58，CPU 30确定是否要结束所述游戏。当游戏结束条件满足时，例如，当游戏因为指示游戏角色身体能力是零而结束时，或当玩家执行用于结束游戏的操作时，所述游戏将结束。当不想结束所述游戏时，CPU 30将所述过程返回到步骤51并重复所述过程。当想要结束所述游戏时，CPU 30根据所述流程图结束所述过程。
这样，核心单元70的成像信息计算部74获取所述静止标记(在本实施例中，来自两个LED模块8L和8R的红外光)的图像，由此可以实现用于根据核心单元70基于所述标记的位置直觉地执行操作的装置的功能。在游戏过程期间，游戏装置3将核心单元70的位置用作基于玩家操作的操作数据，以提供操作输入，其不同于通过按压操作按钮或通过使用操作键的操作输入。如上所述，所述标记被提供于监视器2的显示屏幕附近，由此，核心单元70基于所述标记的位置可以容易地转换成在监视器2的显示屏幕上的核心单元70的位置。即，关于核心单元70的位置和姿态的所述操作数据可被用作直接作用于监视器2的显示屏幕的操作输入。
这里，将描述使用上述控制器7来玩的示例游戏。作为第一实例，将描述使用上述控制器7来玩的射击游戏。图22是说明当游戏装置3执行作为第一实例的射击游戏时，在监视器2上所显示的示例游戏图像的图。
如图22所示，三维虚拟游戏空间S的部分显示在监视器2的显示屏幕上。作为根据控制器7的操作来动作的游戏对象，玩家角色P的部分和由玩家角色P所抓持的枪G的部分显示在显示屏幕上。而且，显示于所述显示屏幕上的虚拟游戏空间S表示玩家角色P的前视场，并且例如，对手角色E在图22中被显示为射击目标。由玩家角色P用枪G要射击的目标在显示屏幕上被显示为目标指针T。
在将这样的游戏图像显示于监视器2的射击游戏中，如图15所示，玩家用一只手操作核心单元70，而用另一只手操作副单元76来玩游戏。在副单元76上的杆78a的操作对象被固定地设置为玩家角色P。此外，核心单元70的成像信息计算部74的操作对象被设置为目标指针T。当所述操作对象按照上述设置时，玩家倾斜副单元76上的杆78a，由此，玩家角色P在虚拟游戏空间S中根据倾斜方向移动。此外，玩家相对于所述显示屏幕移动他或她抓持核心单元70的手，由此，在具有LED模块8L和8R的监视器2上的指定位置被设置，而且目标指针T被移动到该指定位置。当玩家按压核心单元70上的操作按钮72i(如图6所示)时，玩家角色P将枪G射在所述虚拟三维空间中对应于目标指针T位置的位置。当对手角色E位于射击位置时，对手角色E被伤害或消灭。
即，当玩家使用在副单元76上的杆78a以指示玩家角色P移动时，该玩家可以操作核心单元70，好像核心单元70是用于所述射击游戏的枪，因此，加强了玩射击游戏的享受。此外，因为由核心单元70指定的位置关于监视器2的屏幕要移动的方向与目标指针T要移动的方向相同，该玩家能够容易地和直觉地识别操作方向。通过使用由不同的手各自抓持的单元，玩家可以执行移动玩家角色P的操作和移动目标指针T的操作，由此，玩家可以将相应操作执行为独立的操作。例如，由于显示在所述显示屏幕上的虚拟游戏空间S根据玩家角色P的移动改变，有时难以保持将目标定位在所述玩家在虚拟游戏空间S中所观察的位置附近，因为，例如，玩家可能正在注意突然跳进虚拟游戏空间S的对手角色E。然而，当玩家用一只手(例如，左手的拇指)移动玩家角色P的同时，玩家可以移动没有用于移动玩家角色P的胳膊(例如，右胳膊)，以使由核心单元70所指定的位置与所观察到的位置重合，从而基本上提高了用于操作控制器7的灵活性并增加了所述射击游戏的真实性。由于玩家可以执行用于移动玩家角色P的方向指示操作以及用于移动目标指针T的方向指示操作，而且一个操作不会影响另一个，玩家可以执行两个稳定的方向指示操作。即，通过使用控制器7，玩家可以自由地使用他或她的左和右手并可执行新的操作，该新的操作具有提高的灵活性且使用物理上单个的控制器不能实现。此外，玩家可以基于他或她的优势手使用所述两个单元。
参照图23，将描述其中使用上述控制器7玩游戏的第二实例。图23是说明作为第二个实例当游戏装置3产生游戏图像时所使用的虚拟相机C的状态的图。
如图23所示，如从虚拟相机C所看到的游戏场F的图像产生为游戏图像。如在第一示例中，玩家用一只手操作核心单元70，用另一只手操作副单元76，以便玩游戏。副单元76上的杆78a的操作对象被固定地设置为玩家角色P。核心单元70中的成像信息计算部74的操作对象被固定地设置为虚拟相机C。当所述操作对象如上所述固定设置时，玩家倾斜副单元76上的杆78a，从而根据所述倾斜方向移动游戏场F上玩家角色P。此外，玩家相对于所述显示屏幕移动他或她抓持核心单元70的手，从而在监视器2的屏幕上设置指定位置P1。在屏幕上的指定位置P1被转换成在所述游戏空间中的位置P2，其对应于所述屏幕上的位置。这时，虚拟相机C将其成像方向改变到如图23所示出的由“a”所指示的方向，以便虚拟相机C的视点跟随位置P2。即，玩家相对于所述显示屏幕移动他或她抓持核心单元70的手，由此使虚拟相机C的所述视点移动以便跟随监视器2上指定的位置。在这种情况下，核心单元70的操作改变屏幕显示的状态，从而导致指定位置在虚拟三维空间中移动。从而，当使用核心单元70操作虚拟相机C时，另一个操作键等也被用于移动虚拟相机C，以使它的视点跟随在按压所述操作键的时刻所指定的位置。作为选择地，指定位置可不被用作所述视点，并且当所述键保持被按压时指定位置移动的量被计算，而且虚拟相机C可移动以便它的视点根据所述量移动。
在上述操作中，在玩家操作副单元76上的杆78a以指示玩家角色P移动的同时，玩家可以观察由核心单元70指定的游戏场F上的位置。例如，在将射击目标固定地设置于屏幕中心的游戏中，通过如第二实例所述的操作使所述射击目标跟随由核心单元70指定的位置。常规情况下，为了改变玩家角色P的面对方向，有必要使诸如杆的操作部保持倾斜，从而避免玩家角色P迅速改变其面对方向。此外，所述杆的倾斜方向与所述屏幕上的方向之间的关系依赖于每个玩家，并从而有必要提供用于允许所述玩家设置他或她想要的方向的“反转模式”。然而，根据第二实例，在将虚拟相机C的所述视点固定地设置为由玩家角色P所观察到的位置的游戏或类似游戏中，当通过基于核心单元70的运动的操作输入来控制所述视点的移动速度时，玩家角色P的面对方向可以根据需要迅速改变，即，可以直觉地执行输入，从而去除所述反转模式。
接下来，参照图24，将描述使用上述控制器7玩游戏的第三实例。作为第三实例，将描述使用控制器7来玩的角色扮演游戏。图24是说明作为第三实例当游戏装置3执行角色扮演游戏时，在监视器2上所显示的示例游戏图像的图。
如图24所示，三维虚拟游戏空间S的部分显示于监视器2的显示屏幕上。当游戏对象根据控制器7的操作来动作时，玩家角色P和菜单M显示于所示显示屏幕上。菜单M包括多个选项M1到M7，其各指示在虚拟游戏空间S中要由玩家角色P所执行的动作，而且菜单M是用于允许玩家从多个选项M1到M7中选择的菜单屏幕。
在将这样的游戏图像显示于监视器2上的角色扮演游戏中，如在第一实例中，玩家用一只手操作核心单元70而用另一只手操作副单元76以便玩游戏。副单元76上的杆78a的操作对象被固定地设置为玩家角色P。核心单元70中的成像信息计算部74的操作对象被设置为显示于当前指定位置的选项M1到M7中的一个。当所述操作对象如上述设置时，玩家倾斜副单元76上的杆78a，以便根据倾斜方向来移动虚拟游戏空间S中的玩家角色P。此外，玩家相对于所述屏幕移动他或她抓持核心单元70的手，以便在监视器2上设置指定位置，从而，显示选择指针Cs，其对应于显示于所述指定位置的选项M1到M7的一个(例如，图24中的选项M1)。当玩家按压核心单元70上的操作按钮72i时，选项M1到M7中的当前选择的选项(即，具有所显示的选择指针Cs的选项)被确定为要由玩家角色P执行的动作。
在上述操作中，当玩家正在操作副单元76上的杆78a以指示玩家角色P移动时，玩家可以使用核心单元70从菜单中指定并选择选项M1到M7中的一个。常规游戏操作花某个量的时间用于执行使用控制器的菜单选择，并且还需要使用方向键等的输入。从而，当实时玩游戏时，玩家不能在从菜单中选择选项的同时控制玩家角色，因此，不能控制所示玩家角色。然而，在第三实例中，玩家可以一只手控制角色而直接用另一只手选择选项，因此为玩家提供了时间损失减小和可控制性改善的操作。
上述第一到第三实例仅仅是通过实现本发明可加强其效果的游戏实例，应理解本发明并不局限于这些游戏。例如，玩家角色或其它游戏对象可移动到对应于由核心单元70指定的位置的游戏空间中的位置。
在以上描述中，控制器7和游戏装置3通过无线通信互相连接。然而，控制器7和游戏装置3可以通过线缆相互电连接。在这种情况下，连接到核心单元70的线缆被连接到游戏装置3的连接端子。
而且，在本实施例中，仅控制器7的核心单元70和副单元76中的核心单元70具有通信部75。然而，副单元76可以具有通信部，用于将传输数据无线发送到接收单元6。此外，核心单元70和副单元76两者可具有各自的通信部。例如，包括于核心单元70和副单元76中的各自的通信部可以将所述传输数据无线发送到接收单元6，或副单元76的通信部可以将所述传输数据无线发送到核心单元70的通信部75，并且核心单元70的通信部75可以将从副单元76所接收的传输数据以及核心单元70的传输数据无线发送到接收单元6。在这些情况下，用于在核心单元70和副单元76之间电连接的连接线缆79可以去除，并且所述两个单元相互之间完全分离，从而能够使两个人玩游戏。
在以上描述中，连接到游戏装置3的连接端子的接收单元6被用作接收装置，用于接收从控制器7的无线发送的传输数据。作为选择地，所述接收装置可以是内置到游戏装置3中的接收模块。在这种情况下，由所述接收模块所接收的所述传输数据通过预定总线输出到CPU 30。
尽管在本实施例中包括于核心单元70中的成像信息计算部74被描述为用于根据核心单元70体的运动来输出信号(过程结果数据)的确定部的实例，成像信息计算部74可以以其它的形式提供。例如，如上所述，核心单元70可以包括加速度传感器701，或者可以包括陀螺传感器。所述加速度传感器或陀螺传感器可被用来确定核心单元70的运动或姿态，并因此可被用作使用运动或姿态的检测信号、根据核心单元70体的运动来输出信号的确定部。在这种情况下，成像信息计算部74可以从核心单元70中去除，或传感器和所述成像信息计算部可以组合使用。
尽管在本实施例中，只有核心单元70包括成像信息计算部74，副单元76也可包括类似的成像信息计算部，以便允许玩家使用两个单元来直觉地执行根据控制器的运动的操作。在这种情况下，输入操作可以以增加的灵活性执行。尽管在本实施例中，核心单元70和副单元76形成控制器，副单元76可以由具有与核心单元70同样功能的另外的设备代替，或者，例如副单元76可被核心单元70代替。在这种情况下，两个核心单元70被使用，并且当核心单元70被看作控制器时，则两个控制器被使用。因为核心单元70包括用于与所述游戏装置通信的通信部，相应的核心单元70与所述游戏装置通信，而且所述游戏装置基于从核心单元70所接收的操作数据和从其它核心单元70所接收的操作数据来执行游戏过程。
在本实施例中，由图像拾取元件743所接受的图像数据被分析，以便获得来自LED模块8L和8R的红外光的位置坐标，其重心坐标等，而且核心单元70根据所获得的坐标等产生过程结果数据，并将所述过程结果数据发送到游戏装置3。然而，核心单元70可将在另一个过程步骤中所获得的数据发送到游戏装置3。例如，核心单元70将由图像拾取元件743所获取的图像数据传输到游戏装置3，并且CPU 30可执行上述分析以获得过程结果数据。在这种情况下，成像处理电路744可从核心单元70中去除。作为选择地，核心单元70可以将已经分析到中途的图像数据发送到游戏装置3。例如，核心单元70将从所述图像数据所获得的指示亮度，位置，区域尺寸等的数据发送到游戏装置3，CPU 30可以执行剩余的分析以获得过程结果数据。
尽管在本实施例中，来自LED模块8L和8R的红外光被用作核心单元70中的成像信息计算部74的成像目标，成像目标并不局限于此。例如，来自提供在监视器2附近的一个LED模块的红外光或来自至少三个LED模块的红外光可被用作成像信息计算部74的成像目标。作为选择地，监视器2的显示屏幕或另外的发射器(室内灯等等)可被用作成像信息计算部74的成像目标。当核心单元70相对于所述显示屏幕的位置基于成像目标和监视器2的显示屏幕之间的位置关系来计算时，各种发射器可被用作成像信息计算部74的成像目标。
核心单元70和副单元76的上述形状仅仅是实例。此外，核心单元70的操作部72和副单元76的操作部78的每一个的形状，数量，设置位置等仅仅是实例。无需说的是，即使当所述核心单元70，副单元76，操作部72和操作部78的每一个的形状，数量，设置位置等不同于本实施例中所述的这些，本发明也可以实现。此外，核心单元70的成像信息计算部74(成像信息计算部74的光入口)可以不设置在壳体71的前表面。成像信息计算部74可被提供于另一个表面上，在该表面可以从壳体71的外部接收光。
这样，本发明的所述控制器允许玩家操作在其中所包括的核心单元70和副单元76的两者来享受游戏。核心单元70具有根据包括成像信息计算部74和加速度传感器701的单元体的运动来输出信号的功能。副单元76具有根据由玩家所执行的方向输入操作来输出信号的功能。例如，当所使用的是将核心单元70和副单元76集成到其中的控制器时，不得不移动整个控制器以便根据单元体的运动来输出信号，从而对方向输入操作施加了某些影响。此外，核心单元70和副单元76的集成产生反面的影响，即，通过核心单元70和副单元76之间的分离而实现的灵活性基本上减小。从而如同在用于游戏装置的常规控制器的情况下，核心单元70和副单元76可被分成右单元和左单元，同时核心单元70和副单元76允许玩家自由地使用他或她的右和左手，从而为玩家提供了集成控制器所不能够预期的新操作。此外，所述控制器可以以基本上加强的灵活性来操作，从而为玩家提供了具有增加的真实性的游戏操作。
根据本发明的所述游戏系统和其上存储有游戏程序的存储介质可以实现具有加强的灵活性的操作，并且作为可由玩家通过抓持物理上分离的单元来操作的游戏系统、游戏程序等是有用的。
尽管已经对本发明作了详述，前述描述在各方面都是说明性的而不是限制性的。可以理解，可在本发明的范围内设计对本发明的各种其它改型和变化。

Claims (13)

1.一种游戏系统，包括：
第一控制器；
第二控制器；以及
游戏装置，用于执行预定游戏程序，以使显示设备在显示区域上显示二维虚拟游戏世界和三维虚拟游戏世界中的一个，其中
第一控制器包括用于根据包括于第一控制器中的第一控制器体的运动产生第一操作数据的第一操作数据产生部；
第二控制器包括用于根据由玩家所执行的方向输入操作产生第二操作数据的第二操作数据产生部；并且
所述游戏装置包括
游戏过程装置，其用于获得第一操作数据和第二操作数据，并根据所获得的操作数据使所述虚拟游戏世界经历预定游戏过程，其中，所述游戏过程装置包括指定坐标确定装置，用于基于第一操作数据将表示在所述显示设备的所述显示区域中的预定坐标确定为指定坐标，所述游戏过程装置通过使用所述指定坐标和第二操作数据执行预定计算来执行所述游戏过程，以及
显示过程装置，其用于使所述显示设备在所述显示区域上显示已经经历所述游戏过程的所述虚拟游戏世界的图像，
其特征在于，第一控制器包括图像拾取部，该图像拾取部固定到第一控制器体，并且可操作为从第一控制器体沿预定方向获取周边的图像，
第一操作数据包括选自所述图像拾取部所获取的图像以及使所述图像拾取部所获取所述图像经历预定计算的结果所组成的组中的一个，以及
指定坐标确定装置根据所获取的图像中预定成像目标的位置的移动，从预定位置改变指定坐标的位置，由此确定所述指定坐标。
2.根据权利要求1的所述游戏系统，其中
第一控制器包括加速度传感器，
第一操作数据包括由所述加速度传感器输出的加速度数据，以及
指定坐标确定装置根据所述加速度数据从预定位置改变指定坐标的位置，由此确定所述指定坐标。
3.根据权利要求1的所述游戏系统，其中
所述游戏过程装置在三维游戏虚拟空间中，计算对应于所述指定坐标的三维指定坐标，并且使用所述三维指定坐标执行包括计算的所述游戏过程，以及
所述显示过程装置在所述显示设备的显示区域上显示通过所述游戏过程装置执行的所述游戏过程所获得的所述三维虚拟游戏空间。
4.根据权利要求3的所述游戏系统，其中
根据第二操作数据，游戏过程装置改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标、虚拟相机的位置坐标和所述虚拟相机的方向矢量所组成的组中的至少一个。
5.根据权利要求3的所述游戏系统，其中
所述游戏过程装置使位于所述三维指定坐标的对象经历预定过程。
6.根据权利要求1的所述游戏系统，其中
所述游戏过程装置将预定对象设置在对应于所述指定坐标的位置。
7.根据权利要求5的所述游戏系统，其中
根据第二操作数据，游戏过程装置改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标、虚拟相机的位置坐标和所述虚拟相机的方向矢量所组成的组中的至少一个。
8.根据权利要求1的所述游戏系统，其中
所述游戏过程装置产生所述虚拟游戏世界，其至少包括用于允许玩家从多个选择项中选择的菜单区域，以及
所述游戏过程装置执行用于选择在所述显示区域中包括所述指定坐标的位置所显示的所述选择项的过程。
9.根据权利要求8的所述游戏系统，其中
根据第二操作数据，所述游戏过程装置改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标、虚拟相机的位置坐标和所述虚拟相机的方向矢量所组成的组中的至少一个。
10.根据权利要求3的所述游戏系统，其中
所述游戏过程装置改变虚拟相机的方向，以便使所述虚拟相机的视点与所述三维指定坐标重合。
11.根据权利要求10的所述游戏系统，其中
根据第二操作数据，游戏过程装置改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标和所述虚拟相机的位置坐标所组成的组中的至少一个。
12.根据权利要求1的所述游戏系统，其中
所述游戏过程装置使所述第一操作数据根据第一控制器的运动而变化的量经历预定计算，确定所述显示区域的坐标系统中的预定运动矢量，并且改变虚拟相机的方向以使三维虚拟游戏空间中的所述虚拟相机的视点根据所述运动矢量在所述显示区域上移动，以及
在所述显示设备的显示区域上，所述显示过程装置显示通过所述游戏过程装置所执行的所述游戏过程来获得的所述三维虚拟游戏空间。
13.根据权利要求12的所述游戏系统，其中
根据第二操作数据，游戏过程装置改变选自虚拟游戏世界中的玩家角色的位置坐标和所述虚拟相机的位置坐标所组成的组中的至少一个。
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